La potion du grand schtroumpf #

Une bouteille contenant un liquide bleu, qui se décolore tout seul, et se recolore par réaction avec le dioxygène de l'air.

Outre les précautions en chimie qui sont d'usage, cette expérience comporte les attentions suivantes : Porter des lunettes de protection, au cas où le bouchon viendrait à sauter car l'hydroxyde de potassium (potasse caustique) est une base forte.

Matériel nécessaire : #

• Flacon de 500 mL (ballon, erlenmeyer ou autre), muni d'un bouchon bien adapté
• Glucose en poudre
• Hydroxyde de potassium KOH en poudre ou pastille
• Bleu de méthylène en poudre

Protocole expérimental #

Dans le flacon contenant 100 mL d'eau, dissoudre :

• 2 g d'hydroxyde de potassium ⚠
• 2 g de glucose
• 0,025 g de bleu de méthylène en poudre (soit une très petite quantité). ⚠

Homogénéiser et attendre quelques secondes que la solution devienne incolore. Si elle ne devient pas incolore, rajouter un peu de glucose.

Agiter doucement puis de plus en plus fortement la bouteille (bien fermée !) jusqu'à voir une coloration bleue apparaître.

Laisser reposer la solution et observer sa décoloration en quelques secondes. Répéter les deux derniers points plusieurs fois.

Explications #

Lorsque la bouteille est agitée, le dioxygène qui se trouve dans l'air de la bouteille se mélange et se dissout dans la solution. Le bleu de méthylène est incolore lorsqu'il est sous sa forme réduite mais prend une couleur bleue lorsqu'il est oxydé (par le dioxygène, lors de l'agitation).

Puis une autre réaction intervient, avec une cinétique plus lente : le glucose est oxydé en milieux basique. Le dioxygène dissout sert alors à oxyder le glucose, le bleu de méthylène reprend sa forme réduite et la solution se décolore.

Tant qu'il reste du dioxygène dans l'air contenu dans la bouteille, on peut le dissoudre et changer la couleur. Lorsqu'il n'en reste plus, il n'y a plus de coloration possible. Il faut alors ouvrir la bouteille et refaire entrer de l'air chargé en dioxygène. Ceci marchera quelques fois, jusqu'à ce que tout le glucose soit oxydé. La solution restera alors bleue sans redevenir incolore. On peut alors rajouter du glucose pour rétablir la solution incolore.

On peut donc, par ce moyen, avoir une indication de la présence de dioxygène. L'air en contient environ 20%, ce qui est suffisant pour obtenir la coloration. On peut noter que d'autres expériences peuvent montrer la présence de dioxygène : la bouteille multicolore ou la combustion dans l'oxygène pur.